Германий монокристалл

Эпитаксиальным осаждением халькогенидов в вакууме на нагретой подложке, роль которой играли монокристаллы поваренной соли, германия, кремния и некоторых других веществ, мы получали двух-, трех- и четырехслойные пленки с заданным чередованием слоев разного состава и толщины. [c.45]

В. Ф. Киселев (1961 г.) получил надежные опытные доказательства и дал теоретическое обоснование строгого подчинения процесса хемосорбции закономерности стехиометрии. Совместно с сотрудниками им было установлено, что величины и теплоты сорбции на графите обусловлены количеством и характером межатомных связей, возникающих между атомами сорбата и атомами поверхности сорбента. Он отмечает, что хемосорбция на атомарно чистой поверхности приводит к насыщению разорванных на поверхности химических связей. Происходит восстановление нормальной гибридизации орбиталей поверхностных атомов благодаря их связи с хемосорбированными атомами. Исследование поверхности полупроводников со структурой алмаза, а именно монокристаллов германия и кремния методом дифракции медленных электронов, показало, что при сорбции на них кислорода, иода, брома, воды и атомов некоторых металлов действительно восстанавливается порядок в расположении атомов на поверхности, что и позволяет восстанавливать нормальную гибридизацию. [c.199]

Очистка кремния методом зонной плавки достигается медленным (не более 2 мм/мин) передвижением узкой расплавленной зоны (или нескольких таких зон) по всей длине образца твердого материала, вследствие чего за ней перемещаются примеси, и это позволяет получить особо чистые монокристаллы кремния. С no-s-мощью зонной плавки можно получить однородный твердый раствор кремния в германии. [c.8]

ЧИСТОЕ ВЕЩЕСТВО - простые вещества или соединения, жидкости, сплавы, смеси, содержащие примеси в таком количестве, которое не влияет на характерные свойства основного вещества. Предельное содержание примесей определяется свойствами, получением или использованием веществ и, как правило, составляет доли процента, даже меньше. Современная наука и техника предъявляют очень высокие требования к чистоте вещества. Например, в полупроводниках на сто миллионов атомов германия допускается лишь один атом примеси другого элемента (напр., бора). Ч. в. получают специальными методами зонной плавкой, вытягиванием монокристаллов и др. Определение Ч. в. отличается от определения чистоты реактивов химических. [c.286]

В целом зонная перекристаллизация является очень эффективным методом глубокой очистки веществ. Она позволяет произвести очистку веществ до содержания в них отдельных лимитирующих примесей на уровне 10 —10 мае. % и ниже. Именно с применением этого метода в настоящее время получают наиболее чистые вещества, такие, как германий, кремний, олово, алюминий и др. Важнейшей областью использования зонной перекристаллизации является также производство монокристаллов, в том числе с заданным распределением легирующих добавок. [c.128]

Как известно, кристаллизация из расплава используется для очистки многих веществ, в том числе и таких тугоплавких, как кремний, германий, различных металлов и солей. Однако высокая температура процесса увеличивает вероятность взаимодействия очищаемого вещества с материалом разделительной аппаратуры, что приводит к загрязнению этого вещества. Например, в процессах зонной очистки и выращивании монокристаллов германия он долго находится в расплавленном состоянии при температуре 1000°С в контакте с контейнером (лодочкой). Хотя контейнер обычно изготавливают из графита высокой чистоты, тем не менее оказывается, что в ходе процесса имеет место переход некоторых примесей, содержащихся в графите, в германий. Следовательно, задача подбора подходящих конструкционных материалов в подобных случаях приобретает важное значение. С целью выработки рекомендаций по повышению их качества или замены представляет интерес оценка загрязняющего действия этих материалов. Рассмотрим кратко некоторые оценки загрязнения очищаемого вещества примесью, одноименной с отделяемой. [c.144]

В цепи, изображенной на чертеже, слева проходит усиливаемый ток в пропускном направлении. При подаче импульса напряжения в левой цепи в о-полупроводник впрыскиваются дырки. В монокристаллах чистого германия время рекомбинации таких неравновесных носителей зарядов достаточно велико, чтобы они успели продиффундировать к правой границе о-Ое. На этой границе отсутствие дырок создавало запорный слой. Сопротивление этого контакта из-за прихода дырок уменьшится и возрастет ток. Так осуществляется усиление тока сигнала [c.522]

Работа 2.5. Выращивание монокристаллов кремния (германия) [c.57]

Схема установки для выращивания монокристаллов кремния (германия) приведена на рис. 2.5. Рабочее пространство для выращивания кристалла представляет собой вакуумную камеру 1 с двумя крышками — верхней 2 и нижней 3. Через нижнюю крышку вводится шток 4, на котором крепятся тигель 5 и электроды 6, подводящие питание к нагревателю 7 тигля. Тигель 5 выполнен из чистого графита. Через верхнюю крышку вводится охлажденный шток 8, на котором закрепляется затравка 9. Верхний шток центрирован относительно тигля с расплавом. Для хорошего перемешивания расплава оба штока соединены с механизмами, обеспечивающими их поступательное и вращательное движение в любом направлении. [c.60]

Поверхностные пленки малых толщин на протравленной поверхности не могут быть идентифицированы обычным методом пропускания. В то же время монокристалл германия с оксидной пленкой на поверхности представляет собой удовлетворяющую условиям НПВО систему кристалл НПВО —тонкий [c.144]

Германий особой чистоты, пригодный для использования в полупроводниковых приборах, получают специальными методами. Сначала германий подвергают фракционной перекристаллизации, при которой используются различия в растворимости примесей в твердой и жидкой фазах и малая скорость диффузии в твердой фазе. Затем вытягиванием из расплава полученных слитков чистейшего германия изготовляют монокристаллы. В процессе образования монокристаллов в германий вводят строго определенные дозы примесей для придания ему нужного вида проводимости (электронной или дырочной) и определенного значения удельной электропроводности. [c.206]

Число дислокаций, проходящих через 1 см любой мысленно проведенной плоскости в пределах кристалла, называется плотностью дислокации. В монокристаллах германия и кремния плотность дислокаций составляет примерно 10-—10 . [c.90]

Рис, х-78. Схема установки для выращивания монокристалла германия. [c.628]

Отсюда видно, что в данном направлении отражаются нейтроны с дискретным значением их энергии. На практике используют отражения первого порядка. Интенсивность отражения п-го порядка в раз слабее интенсивности отражения первого порядка. Кроме того, если в отражении участвуют нейтроны с энергией вблизи максимума спектра, то нейтроны с энергией, отвечающей более высоким порядкам отражения, будут попадать в интервал спада кривой максвелловского распределения, что также обусловливается уменьшением относительной интенсивности отражений высших порядков. В качестве монохроматоров используются монокристаллы свинца, меди, цинка, бериллия, германия, характерными свойствами которых является большое значение амплитуды когерентного рассеяния при малом поглощении. Поворачивая кристалл-монохроматор на определенный угол, можно выделить из сплошного спектра нейтронов узкую полоску длин волн шириной порядка 0,05 А. [c.94]

Оборудование. Электрическая лампа, отрезок медной проволоки, провод, монокристалл германия. [c.97]

Поскольку германий используется в основном, как полупроводниковый материал в виде монокристаллов, полученный после восста- [c.216]

Металлы особо высокой чистоты получают из монокристаллов, прошедших зонную плавку. Зонная плавка применяется также при получении полупроводниковых материалов (германий и кремний) и основана на том, что примеси обладают большей растворимостью в жидком металле, как это видно из диаграмм плавкости (см. рис. 154, 155, 156,6). Создавая в твердом материале узкую прослойку жидкой фазы, медленно двигающуюся по нему от одного конца к другому, можно, последовательно проведя 4—6 таких операций, извлечь примеси из него и собрать их в один конец, который потом отрезается и идет в отход. [c.288]

Рис. 205. Вытягивание монокристалла кремния (германия) по методу Чохральского

Если в правом конце лодочки поместить монокристаллическую затравку и образовать одну зону плавления непосредственно рядом с затравкой, то, перемещая зону плавления влево, можно получить весь слиток германия в виде монокристалла с ориентацией кристаллографических плоскостей, какие имела затравка. Если в расплавленную зону ввести легирующую примесь с К <. 1, например 1п, то при прохождении зоны расплава вдоль всего слитка можно достигнуть равномерного распределения примеси и получить образцы с определенным типом проводимости и с определенной концентрацией подвижных носителей заряда в примесном полупроводнике. [c.262]

Такой метод называют зонным выравниванием. Им удается получить монокристаллы германия с примесью сурьмы, различающиеся удельным сопротивлением менее 10% на половине длины слитка и имеющие малую концентрацию дислокаций ( 1500 на I см ). [c.262]

Повторяя перемещение расплавленной зоны снизу вверх, очищают кремний от примесей, для которых К < 1. Эти примеси собираются в верхней части стержня. Если снизу под поликристаллическим образцом кремния поместить монокристаллическую затравку, то перемещением зоны плавления от затравки вдоль всего стержня можно превратить весь образец в монокристалл подобно тому, как это описано для германия в 1. Однако бор не удаляется и этим методом. В таких случаях большое значение приобретают методы очистки вещества в виде какого-либо из его соединений. [c.263]

Температуру выше 650° С поднимать нельзя, так как промежуточный оксид QeO легко сублимируется именно при такой температуре и затем конденсируется в холодных частях трубки, не восстанавливаясь до Ge. Полученный темно-серый порошок германия необходимо расплавить. Для этого вытесняют водород из трубки ч-истым сухим азотом или аргоном, так как расплавленный германий адсорбирует водород. Затем поднимают температуру до 1000° С и после расплавления германия ее медленно снижают. Дальнейшая очистка и получение монокристаллов производятся одним из методов, описанных в гл. X. [c.297]

Другой путь получения монокристаллов — кристаллизация из газовой фазы в результате транспортных реакций. Наиболее широко они используются для выращивания эпитаксиальных пленок полупроводниковых соединений на монокристаллических подложках из германия, кремния и других полупроводников. Сущность транспортных реакций заключается в том, что твердое вещество, в данном случае полупроводниковое соединение, взаимодействуя по обратимой реакции [c.272]

Более простой способ получения монокристаллов — выращивание из-под слоя [130] расплавленного борного ангидрида толщиной 10 мм. Флюс прозрачен и позволяет вести наблюдение за процессом роста. Чтобы не прорвались пары мышьяка через слой флюса, в камере поддерживается давление инертного газа 1,5 атм. В этом случае можно использовать обычные установки для вытягивания, применяемые для получения монокристаллов германия (см. И том). [c.273]

Рис. 61. Схема установки для получения монокристаллов германия вытягиванием из расплава

Транзистор — это наиболее распространенный в микроэлектронике. прибор с р— -переходом. В основе его работы лежит рассмотренная выше инжекция носителей. Плоскостные транзисторы могут быть р— —р- и —р— -типов. В качестве примера рассмотрим транзистор п—р— -типа. Он состоит из монокристалла германия или другого полупроводника, имеющего узкую центральную область р-типа, ограниченную с обеих сторон материалом -типа [17]. Напряжение подводится к трем металлическим электродам так, что один —р-переход (эмиттер) смещен в прямом направлении, в то время как другой переход (коллектор) смещен в обратном направлении. Область, разделяющая эмиттер и коллектор, называется базой (рис. 190). [c.462]

Наиболее перспективными веществами для детекторов представляются кремний, теллурид кадмия и некоторые другие полупроводники с шириной запрещенной полосы более 1,2 эВ. Малая плотность кремния затрудняет его использование для регистрации у-квантов. Однако монокристаллы любого из полупроводниковых соединений в настоящее время сильно уступают по совершенству монокристаллам германия и кремния. Поэтому возможно, что в ближайшие годы детекторы из полупроводниковых соединений будут уступать по разрешающей способности германиевым и кремниевым. [c.520]

Повышение стабильности катализатора риформинга требует подавления коксоотложения не только на платине, но и на носителе, который играет важную роль в каталитических превращениях углеводородов. В этой связи следует, ближе рассмотреть данные ДТА, полученные при сжигании кокса на алюмоплатиновом катализаторе как до, так и после добавления германия и олова (с.м. табл. 2.14). огласно [97] в процессе выжига кокса на непромотированном алюмоплатиновом катализаторе, при 380 °С на один освобождающийся атом поверхностной платины удаляется около 60 атомов углерода. С другой стороны, при исследовании превращении углеводородов на монокристаллах платины установлено, что общее покрытие поверхности углеродом составляет 2—5 атомов С на один поверхностный атом платины [106]. Близкие результаты получены в работе [95]. Следовательно, при 380°С на примыкающих к платине участках носителя сгорает но крайней мере в 10 раз больше кокса, чем собственно на платине. Поэтому отсутствие пика при 380 °С на кривой ДТА при добавлении к алюмоплатиновому катализатору германия или олова служит указанием на то, что не только платина, но и ближайшие к ней участки носителя не блокированы коксом. [c.100]

Монокристаллы германия, кремния, арсенида галлия, сульфида свинца и т. п. используют для изготовления полупроводниковой аппаратуры диодов, триодов и т. д. (см. разд. У.14). Монокристаллы рубина, фторида лития и некоторые полупроводники применяются в лазерах. Монокристаллы кварца, каменной соли, кремния, германия, исландского шпата, фторида лития и др. применяют в оптических узлах многих приборов физико-химического анализа. Монокристаллы кварца и сегиетовой соли используют для стабилизации радиочастот, генерирования ультразвука, изготовления основных деталей микрофонов, телефонов, манометров, адаптеров и т. д. Монокристаллы алмаза широко используются при обработке особо твердых материалов и бурении горных пород. Отходы монокристаллов рубина нашли применение в часовой промышленности. Многие монокристаллы применяются так же в качестве украшений (бриллиант, топаз, сапфир, рубин и др.). [c.38]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Здесь будет изложена идея простейшего устройства этого типа, так называемого плоскостного транзистора. Основой усилителя являются монокристаллы германия. Введением примеси во время выращивания кристалла или на основе диффузии в готовый образец, в нем создается прослойка /7-0е между двумя слоями /г-Ое (рис. ХХП1.9). [c.522]

Некоторым недостатком камер-монохроматоров, использующих для монохроматизации отражение от кристалла кварца, является присутствие паразитного излучения с длиной волны, вдвое меньшей длины волны характеристического излучения. Это не вызывает неудобств при рутинном фазовом анализе, но может быть источником неопределенностей при поисках слабо выраженной сверхструктуры. Для устранения этой неоднозначности под руководством Ю.П.Симанова была сконструирована камера-монохроматор [6], в которой для монохроматизации использовалось отражение от плоскости (111) пластически изогнутого при высокой температуре монокристалла германия. Интенсивность линий (222) в германии практически равна нулю, т.е. излучение с А /1 в монохромати-зированном пучке отсутствует. К сожалению, пластические свойства германия очень чувствительны к степени совершенства кристалла (они резко ухудшаются при уменьшении концентрац 1И дислокаций), и камеры такого типа не нашли широкого применения. Монокристаллы кварца гораздо дешевле и доступнее. [c.21]

Кристаллы со структурой алмаза (германий, кремний, арсенид галлия и др.) как при естественном росте, так и прн искусственном выращивании стремятся принять октаэдрическую форму. Это стремление проявляется в том, что при выращивании кристаллов вытягиванием из расплава монокристалл растет не в форме правильного цилиндра с гладкой поверхностью, а имеет на ней более или менее широкие полосы, распределенные по периметру поперечного сечения строго в соответствии с ориентировкой. Если монокристалл ориентирован по осп роста параллельно направлению (III), то хорошо просматриваются три вертикальные полосы, расположенные сим-ме рично через 120°. При направлении роста (100) образуются четыре вертикальные полосы, расположенные на цилиндрической поверхности через 90°. Внешние признаки такого рода могут быть использованы при определении кристаллографической [c.59]

Приборы, посуда и реактивы установка для выращивания кристаллов чашка Петри, пинцет кремний или германий, блочный или поликристаллический, марки КП (ГП) монокристалл кремния или германия 0,5 г (затравка), 3%-ный раствор Н2О2, раствор NaOH. [c.60]

При анализе монокристалла полупроводникового образца предполагаемого состава СсЮеАзг кадмий и германий определяли полярографически, а мыщьяк — фотометрически. Из навески 25 мг после растворения было получено 10 мл раствора. Для Полярографического определения кадмия 1 мл раствора был разбавлен раствором-фоном до 10 мл и пик кадмия соответствовал 18,9 ла. После добавления [c.242]

Тонкие пленки германия, наиесеиные на стекло, применяются в качестве сопротивлений в радарных установках. В виде монокристаллов германий используется в качестве линз для приборов ИК-оптики. Сплавы германия со многими металлами, обладающими полупроводниковыми свойствами, используются для изготовления кристаллических детекторов. [c.192]

Как видно из рис. 4.1, поглощение N1- и Со-фильтров почти одинаково для всех волн, кроме заключенных в интервале между 1,487 и 1,607 А, где Ni-фильтp поглощает слабее, чем Со-фильтр. Если источником рентгеновского излучения является трубка с медным анодом, то эта полоса включает /Са-излучение длиной волны X = 1,54 А и узкую полоску сплошного спектра относительно слабой интенсивности. Если кривые интенсивности получены в одинаковых условиях, то, вычитая из кривой с Ы1-фильтром кривую с Со-фильтром, получим кривую, отвечающую излучению, близкому к Ка Более совершенная монохроматизация рентгеновского излучения достигается отражением от монокристаллов (кварц, германий, кремний, графит, фтористый литий). Кристалл-монохроматор представляет собой пластинку, полученную скалыванием по плоскости спайности кристалла. [c.92]

Для кремния применяется бестигельный способ выращивания из расплава по схеме рис. 85. По мере вытягивания монокристалла В из расплава поликристаллический материал А поднимается вверх к нагревателю В для пополнения расплава. Так можно получить монокристаллы до 2 сл в диаметре с малым числом дислокаций. По Чох-ральскому, можно получить слитки монокристаллического германия длиной больше 20 см и диаметром несколько сантиметров. Так получают [c.266]

На конечной стадии технологии — выращивании монокристаллов— германий дополнительно очищается. Выращивают монокристаллы, как правило, по методу Чохральского. Слитки германия расплавляют в вакууме 1-10 —1-10 мм рт. ст., в атмосфере аргона или водорода. В расплав при температуре немного выше точки плавления германия опускают монокристаллическую затравку. По мере подъема затравки германий кристаллизуется на ней, образуя вытягиваемый из расплава монокристаллический слиток с той же кристаллографической ориентацией,что и исходная затравка (рис. 61). Для перемешивания расплава и выравнивания температуры как тигель, так и затравкодер-жатель с растущим кристаллом вращают в противоположные стороны Полученный таким путем монокристаллический германий имеет электропроводность, близкую к его собственной проводимости (60 Ом-см), т. е. остающиеся в нем примеси почти не сказываются на его электрофизических свойствах, ому отвечает содержание электрически активных примесей порядка Ы0" %. [c.203]

В цепи, изображенной на чертеже, слева проходит усиливаемый ток в пропускном направлении. При подаче импульса напряжения в левой цепи в р-полупроводник впрыскиваются дырки. В монокристаллах чистого германия время рекомбинации таких неравновесных носителей зарядов достаточно велико, чтобы они успели продиффун-дировать к правой границе р-Ое. На этой границе отсутствие дырок создавало запорный слой. Сопротивление этого контакта из-за прихода дырок уменьшится и возрастет ток. Так осуществляется усиление тока сигнала. Изображенное справа на рисунке нагрузочное сопротивление й позволяет увеличивать сигнал и по напряжению. [c.660]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология